A kazán hőtárolójának csatlakoztatása és működési elve

Azokban a lakásokban, ahol nincs gáz vagy központi fűtés, egyedi fűtési rendszereket használnak, beleértve a szilárd tüzelőanyaggal működő és elektromos kazánokat vagy a napenergiával működő napelemes rendszereket. Ezeknek a rendszereknek van egy fontos hátránya - a hűtőfolyadék egyenetlen felmelegedése a működés alapvető jellemzői vagy a külső tényezők hatása miatt. Optimalizálhatók fűtésre szolgáló hő-akkumulátorral, amely pufferként működik a hőforrás és a fogyasztók között.

A hőtároló célja

A különféle fűtőkazánok hőtárolója egy lenyűgöző méretű, vízzel töltött tartály, amely lehetővé teszi a fűtőkazán működése során felmerülő problémák megoldását:

• az energia túlfogyasztása;
• felesleges fűtőteljesítmény;
• a víz túlmelegedése a kazánban;
• a fűtési hőmérséklet időszakos ingadozása maga az égési folyamat egyenlőtlensége és a tűzifa, szén időszerűtlen elhelyezése miatt;
• a termelés és a hőenergia-fogyasztás csúcsainak eltérése.

Néhány probléma megoldható egy hosszú égésű pirolízis kazán telepítésével, de ez utóbbi esetben ez nem segít. A kazán működésének sajátossága, hogy az üzemanyag betöltése után a hőenergia-kibocsátás fokozatosan növekszik, eléri a csúcsértékeket, majd fokozatosan csökken is. Ha időben nem tölt be üzemanyagot a kazánba, az leáll, a hűtőfolyadék kezd lehűlni, és ezzel a ház hőmérséklete csökken. A csúcs hőtermelés során a rendszer nem képes hatékonyan elosztani az összes energiát, mivel termosztátokkal van felszerelve, így a hő egy része pazarolódik. Ha a kazán elektromos, sokkal jövedelmezőbb a hőt felhalmozni éjszaka, amikor a villamos energiát kedvezményes éjszakai tarifával számolják, hogy a nap folyamán a lehető legkevesebb áramot fogyasszák.

A fűtőrendszer hőtároló tartálya rozsdamentes vagy közönséges acélból készül, a belseje védőlakkkal bevonható. A falakat felülről hőálló festékkel festik, majd hőszigetelő anyaggal és műbőrrel vonják be. Tulajdonképpen, ha hőtárolót csatlakoztatnak, a fűtési rendszer hőhordozójának térfogata növekszik, ami lehetővé teszi a kazán csúcsteljesítményének kompenzálását és egyúttal a felhalmozódó hőt a hőhordozóhoz való átvitelhez amikor a kazán hőtermelésének ereje csökken. A kiváló minőségű szigetelésnek köszönhetően a hőtárolóban lévő víz sokáig lehűl. Néhány órán át, sőt napokig melegszik, és egy szivattyú segítségével a rendszerbe pumpálják. A hőtároló működésének elve a különböző közegek, különösen a víz és a levegő eltérő hőteljesítményén alapul. 1 liter víz hőmérsékletének egy fokkal történő csökkenése az 1 m3 légtérfogat hőmérsékletének 4 fokkal történő emelkedéséhez vezet.

Ha szilárd tüzelésű és elektromos kazánok használata esetén kívánatos a hő-akkumulátor telepítése, de nem szükséges, akkor a napelemes rendszerben a hő-akkumulátor jelenléte a működés feltétele, mivel a napenergiában nem lehet napenergiát nyerni. este és éjszaka, valamint ősszel és télen felhős napokon a rendszer használata nagyon korlátozott.

Érvek és ellenérvek

A hőtároló használatának előnyei:

• Hőenergiát tárol órákig és napokig.
• A kazán túlmelegedése kizárt.
• A hőenergiát nem pazarolják el, hanem felhalmozódnak a jövőbeni felhasználás érdekében, emiatt nő a kazán és a fűtési rendszer egészének hatékonysága.
• Pénzt takaríthat meg.
• A helyiségben a levegő hőmérséklete könnyen optimális szinten tartható, kizárják a hirtelen hőmérséklet-ingadozásokat.
• Nincs szükség gyakori tankolásra.
• A szilárd tüzelésű kazán mellett telepíthet egy szolárrendszert is, amely ingyenes hőenergia-forrás.
• A fűtésre szolgáló hőtárolók egyes modelljei kombinálhatják a kazán funkcióit.

A rendszer hátrányai:

• Hosszú fűtés - optimális telepítés állandó lakóhelyű házakban. A vidéki nyaralókban, amelyeket télen látogatnak hétvégén, egy ilyen eszköz nem lesz hasznos.
• Magas költség - körülbelül ugyanannyiba kerül, mint egy kazán, és néha többe is.
• Jelentős méretek és súly - emiatt bizonyos nehézségek merülnek fel a szállítás és a telepítés során. Ezenkívül a kazán közvetlen közelében fűtésre szánt hőtárolót telepítenek, ott kiegészítő berendezéseket kell elhelyezni, ezért gyakran szükséges külön helyiséget kiosztani az eszközök telepítéséhez és speciális módon előkészíteni: szereljen fel egy támasztólapot, amely ellenáll a hajtás súlyának. Töltve a tartály súlya 3-4 lehet.
• Nagy teljesítményű kazánra van szükség - tárolóeszköz vásárlása indokolt, ha a kazán teljesítményét nem használják ki teljesen, legalább kettős teljesítménytartalék van, különben a készülék tétlen lesz.

Ha saját kezűleg készít hőtárolót, jelentős mennyiséget tud megtakarítani. A legegyszerűbb kivitel rozsdamentes acél hordóból vagy akár legalább 3 mm vastag rozsdamentes acéllemezből készül. Szüksége lesz egy 3 cm átmérőjű és 14 m hosszú rézcsőre. Spirálba hajlítva a tartály belsejébe helyezik. Alulról hideg vizet készítenek, felülről egy csapot meleg vízhez, elzáró csapokat szerelnek a csapokra. A szilárd tüzelésű kazánhoz elengedhetetlen egy saját gyártású hőtároló szigetelése, különben hatástalan lesz. Szükséges továbbá nyomás- és hőmérséklet-érzékelők telepítése is.

Ha nem tudja hegeszteni a hengeres tartályt, akkor párhuzamos alakú csavaros hőtárolót készíthet - könnyebb saját kezűleg elkészíteni egy ilyen alakú tartályt. A sarkok emellett megerősítettek, kívülről merevítőkkel egészítik ki a szerkezetet - egymástól 30-35 cm távolságra hegesztik. A készülék átmérőjének és magasságának aránya 1: 3 (4).

Kiválasztási feltételek

A pontos számítások szerint hőtárolót kell kiválasztani, figyelembe véve az otthoni fűtési rendszer paramétereit. A számított értékek mellett azonban figyelembe veszik a hőtároló eszközök általános jellemzőit.

• A fűtési rendszer nyomása. E paraméter szerint a hőtárolónak meg kell felelnie a fűtési rendszernek. Az érték mindenesetre lehet magasabb, de nem alacsonyabb. Az, hogy a tárolóeszköz milyen nyomást képes ellenállni, a falvastagságtól, a tartály alakjától és a gyártás anyagától függ. A 4 bar-nál nagyobb teljesítményű kazánok hőtároló rendszereinek domború felső és alsó burkolata van.
• A puffertartály térfogata. Ezt a paramétert tartják a legfontosabbnak, és megpróbálnak olyan térfogatú kapacitást választani, hogy a meghajtó felhalmozhassa a felesleges hőt. De ugyanakkor nincs szükség szükségtelenül terjedelmes eszközre.
• Külső méretek és súly.Meg kell oldani a szállítás és a felszerelés elhelyezésének kérdéseit, ezért mindent gondosan ki kell számolni: átmegy-e a tartály az ajtón, vajon bírják-e az átfedések, ha a tartály teljesen megtöltődik vízzel.
• Felszerelés további hőcserélőkkel. Ezek lehetővé teszik a rendszer működésének további optimalizálását. A modelleket a teljes rendszer összetettsége szerint választják ki.
• További eszközök telepítésének lehetősége. Az akkumulátor vágólapjával együtt további fűtőelemeket, érzékelőket és hőmérséklet-szabályozókat telepítenek. Ha a rendszer összes elemét helyesen választják ki, az üzemanyag-fogyasztás felére csökkenhet.

A tartályok szénacélból vagy rozsdamentes acélból készülnek. Az utóbbiak drágábbak és hosszabb ideig tartanak, az előbbieknek korróziógátló bevonattal kell rendelkezniük. Meg kell győződnie a minőségéről.

A kazán puffertartályának térfogatának kiszámítása

A puffertartály térfogatát általában úgy számolják, hogy egy tüzelőanyag-terhelés elégetése során a hő-akkumulátor megtartja a kazán által termelt teljes hőt. Önállóan csak közelítő számításokat végezhet, amelyek nem veszik figyelembe a fűtőtestek hőveszteségét és a helyiség levegő hőmérsékletének hatását. A hőtároló térfogatának kiszámításának alapképlete:

W = k × m × s × Δthol

• W - túlzott hőmennyiség;
• m - a folyadék tömege;
• tól től - a hűtőfolyadék hőkapacitása;
• Δt - a hűtőfolyadék fűtésének fokainak száma;
• k - kazán hatékonysága.

Innen kell kiszámítani a hűtőfolyadék tömegét:m = W / (k × s × Δt).

Mint W a kazán által termelt és a ház fűtésére fordított energia értékei közötti különbségként definiálandó, tisztázni kell azokat és az üzemanyag-betét elégetésének idejét is. Ha a kazán teljesítménye meg van adva a készülék útlevelében, akkor ki kell számolni a fűtéshez szükséges hőenergia-felhasználást. Az üzemanyag kiégési idejét empirikusan határozzák meg. Mondjuk 3 óra, de a ház fűtése 10 kW / h-t igényel. Ez azt jelenti, hogy 3 órán belül elkölti:10 × 3 = 30 kW.

A 22 kW / h kazán hőtermelése:22 × 3 = 66 kW.

A számítási eredmények alapján a hőfelesleg:W = 66 - 30 = 36 kW. Wattra fordítjuk, 36 000 wattot kapunk.

A képlet segítségével m = W / (k × s × Δt), meghatározzuk a víztömeg kívánt értékét. A hatékonyságot az útlevél százalékban jelzi. Ezt az értéket tizedessé kell konvertálni, elosztva 100-zal. Például: 80/100 = 0,8... A víz hőkapacitása az 4,19 kJ / kg × ° С. vagy 1,164 W × ó / kg × ° С vagy 1,16 kW / m³ × ° С.

Δt a betápláló és visszatérő csövek hőmérsékletének mérésével határozható meg, levonva az alacsonyabbat a nagyobb értékből. Például:Δt = 88 - 58 = 30 ° CIly módonm = 36000 / (0,8 × 1,164 × 30) = 1 288,7 kg.

A kazán által termelt összes felesleges energia tárolásához legalább 1288,7 m3 térfogatú tartályra lesz szükség. Megfelelő a Jaspi GTV Teknik 1500 LE hőakkumulátor. Szerényebb számítási értékekkel korlátozhatja magát egy tankra, például 750 literre.

DIY csatlakozási módszerek és diagramok

A kapcsolat bonyolultsága és jellemzői a hőtároló készülék típusától függenek. Ezért meg kell találnia, hogy mik azok.

• A legegyszerűbb kivitel egy üres tartály. A kazánt és a fogyasztókat közvetlenül csatlakoztatják. A felhasználás akkor optimális, ha minden áramkörben ugyanazt a hűtőfolyadékot használják, a rendszer nyomása nem haladja meg a tároló megengedett értékét, és a kazánból táplált hűtőközeg hőmérséklete nem haladja meg a megengedett értékeket. a fűtőkör. Ha az első két követelmény nem teljesül, akkor a rendszerhez történő csatlakozáskor további külső hőcserélőket kell használnia. Ez utóbbi esetben keverőszerelvényeket kell felszerelni háromutas szelepekkel.
• Puffertartály belső hőcserélővel - egy vagy több.A hőcserélő spirálcső rézből vagy rozsdamentes acélból. Egy ilyen tárolóközegben a hűtőfolyadékot összekeverjük. Az alsó részen elhelyezett tekercs felmelegíti a hűtőfolyadékot, a forró víz kevésbé sűrűként rohan felfelé. A tetején van egy másik tekercs, amely energiát vesz fel, és kihozza a fűtőkörökbe. Egy ilyen típusú eszköz optimális, ha különböző típusú hőhordozókat használnak, a hőhordozó magas nyomásán és hőmérsékletén, több hőtermelő csatlakoztatásával.
• Tartály átáramló áramkörrel a meleg vízellátáshoz. A hőcserélő többnyire a tartály tetején helyezkedik el. Olyan fémből kell készülnie, amely megfelel az élelmiszer-víz követelményeinek. Az áramkörök közvetlenül vannak csatlakoztatva. Egy ilyen rendszer előnyös, ha egyenletes forró víz áramlik.
• Hőtároló belső kazánnal. A tároló tartály melegített vizet tárol háztartási fogyasztásra. Ez a típusú hőtároló könnyen integrálható szilárd tüzelőanyaggal, elektromos kazánokkal és napkollektorokkal felszerelt nyitott és zárt fűtési rendszerekbe. Az ilyen típusú puffertartályok különösen fontosak elektromos kazánok használatakor, amikor a hűtőfolyadékot éjszaka melegítik, és nappal vizet fogyasztanak. 150 literes kazán elegendő egy átlagos család napi vízfogyasztásához.

A fűtési rendszer számára szánt hőtároló számára több kimeneti cső van, amelyek függőlegesen a tartály mentén helyezkednek el, mivel a magasság mentén hőmérséklet-gradiens van. Ez annak érdekében történik, hogy a hűtőfolyadék hőmérsékletére különböző követelményekkel rendelkező áramköröket lehessen csatlakoztatni, hogy csökkentse a hőmérséklet-szabályozók terhelését. Ennek eredményeként a hőenergiát a lehető leghatékonyabban használják fel.

Egyéb típusú rendszerek:

1. A legegyszerűbb hevederes séma, korlátozza a kiigazítás lehetőségeit. A forró víz felemelkedik és a felső pontról veszi fel, lehűlés után lemegy, és ismét belép a kazánba. Akkor alkalmazzák, ha a hőtermelő és a fűtőkörök nyomása és hőmérséklete megegyezik. A hőmérsékletet csak a hőhordozó áramlásának növelésével / csökkentésével lehet szabályozni.
2. A rendszer keverőegységeket, megkerülőket tartalmaz, ezért a hűtőfolyadék hőmérsékletének pontosabb szabályozása lehetséges. A berendezés hatékonyságát például háromutas szelepek telepítésével érik el.
3. A rendszer tartalmaz egy további tartályt, így kis mennyiségű forró víz áll rendelkezésre közvetlenül a kazán beindítása után. A fogyasztónak nem kell megvárnia a rendszer teljes felmelegedését, de a vízellátás nem nagy, és a rendszer lassabban melegszik, mint a klasszikus.
4. A puffertartály belsejében van egy tekercs, amelyen keresztül a hőenergia áthalad a forrásból, és már a tekercsből is, a hőtárolóban lévő hűtőfolyadékot melegítik. Egy ilyen típusú rendszerben különböző hőátadó folyadékokat használnak. Kiválaszthatja azokat, amelyek nem keverhetők a kémiai jellemzők összeférhetetlensége miatt. A tekercsen keresztül fűtést vagy melegvíz-ellátást biztosíthat, különben a forrásból származó hűtőfolyadék kering ezen a körön.
5. További külső hőcserélő van felszerelve a rendszerbe. Ez lehetővé teszi az akkumulátor kívánt hőmérsékletének fenntartását.
6. Rendszer áramló melegvíz körrel. Optimális, ha a meleg vizet egyenletesen használják. Ellenkező esetben ajánlott beépített kazánnal rendelkező energiatárolót vásárolni.
7. Egy tekercses rendszer alternatív energiaforráshoz, például napkollektorhoz való csatlakozással. Kétértékűnek hívják. A csatlakozást úgy hajtják végre, hogy a kollektor vezető szerepet játszik a rendszer fűtésében, és a kazán akkor csatlakozik, ha nincs elég hőenergia.
8. Multivalens rendszer, ahol a fő fűtést alacsony hőmérsékletű források, például napkollektor és földi hőszivattyú végzik. A hőtároló alján vannak összekötve. Magas hőmérsékletű kazánt használnak kiegészítő hőforrásként.

Különböző fűtőkörök és hőenergia-források jelenlétében komplex elágazó rendszer jön létre, számos további szabályozó berendezéssel, érzékelővel, biztonsági csoporttal. Javasoljuk, hogy a tervezését bízza szakemberekre, mivel nagy pontosságú számításokra lesz szükség.

Akkumulátor hevedere

A tartálynak jól szigetelni kell. Ha kereskedelmi forgalomban kapható hőtároló, akkor fel kell mérni a külső szigetelés vastagságát és minőségét. Minél jobb és vastagabb a hőszigetelő, annál hosszabb ideig marad meg a hő. A hőszigetelő speciális felépítése miatt a hőtároló úgy működik, mint egy termosz. A hőszigetelés vastagsága kiváló minőségű modellekben körülbelül 10 cm, amely hőálló festékkel festett testet takarja. A hőszigetelés tetején műbőr réteg található. A szigetelést ugyanúgy végezzük önmagában. Először a tartályt magas hőmérsékletnek ellenálló festékkel festik, majd legalább 150 mm vastag bazalt gyapjúval szigetelik, és a tetejét fóliával borítják.